[发明专利]一种维持微藻藻液温度的系统、方法及光合反应器

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤指一种用于封闭式微藻养殖的维持微藻藻液温度的系统、方法及光合反应器。 

背景技术

户外开放式培养系统是目前最接近自然条件、使用最广泛的培养系统，具有固定成本投资少、操作简单、易于放大等优点。澳大利亚的Betatene公司是目前世界上最大的户外开放式微藻培养公司，该公司在澳大利亚的Whyalla和Hutt Lagoon两地共拥有250公顷的开放式培养基地。但这种培养方式极大的受到外界环境温度的影响，在外界环境温度不适合微藻生长时，则不能进行养殖，有很大的地域局限性。例如：温带或寒带地区的寒冷冬天，会造成每年可用于微藻养殖时间大大缩短，年生产量低；同样特别炎热的夏天对微藻的生长也可能造成不利的影响。因此，维持微藻养殖环境在适合微藻生长的温度范围内是非常必要的。 

为了解决开放式微藻培养存在的上述问题，目前已经开始采用各种封闭式生物光合反应器进行微藻培养，包括自养、异养、兼养等各类微藻的培养。其中，应用最广的是光能自养封闭式系统，主要包括袋式、管式、板式及箱式反应器等。将封闭式光合反应器置于室内中，通过各种加热方式来保证微藻养殖室内的环境温度，以便适于微藻的繁殖。常用的维持微藻养殖室内温度的方法包括下列几种： 

一、为了能够在冬季寒冷地区养殖微藻，借鉴农业大棚的成功经验，在玻璃或塑料大棚内养殖微藻，以保证微藻养殖的温度。 

美国专利申请(US20080178793)中公开了将养藻池与农业大棚相结合的 思路。在寒冷的冬季，为了维持20℃-35℃的微藻生长适宜温度，大棚内一般还是需要煤烧锅炉取暖，其成本比较高。以北纬四十度左右地区为例，在4-6个月的取暖期内，1公顷的大棚取暖费用在150-200万元。 

二、通过热泵产生高温位热量，对微藻养殖室进行保温。 

热泵是近年来新兴的一种能够节省能源、减少大气污染和CO₂排放的供热和空调技术。利用热泵可以对自然界和工业生产中存在的大量低温位热量进行回收，产生高温位的热量来供应给微藻养殖室进行加热保温。例如可以回收储藏于空气、土壤、水资源，以及工业废气、废水这些低温位热源中的低温位热量。 

申请号为200720078272.9的中国专利申请，公开了一种采用热管实现对地表热能进行利用的系统，其原理就是一个简易的热泵。利用土地中积蓄的热量，实现对微藻养殖室的保温。 

这种方式存在热量收集困难，仅靠热泵无法达到所需温度，从而仍然需要采用煤烧锅炉等其他方式进行加热。 

三、利用工厂的余热，对微藻养殖室内进行保温。 

利用工厂余热余能对微藻养殖室内进行保温，是一种比较经济实用的方式。但是其限制条件较多，随着环保节能意识的增强、热能循环利用机制越来越多的使用，热量回收技术日趋成熟，可供利用的高温位余热热源已经很少。现有可利用的高温位余热热源并不能满足微藻大量养殖的需要。例如：一个年产60万吨的甲醇工厂，其可利用的80℃左右的高温位余热仅能供2-4个占地1公顷的玻璃或塑料大棚的冬季取暖需要。而要实现对该工厂的CO₂减排，仅建立4个1公顷的微藻养殖室是远远不够的。因此，为实现采用微藻固碳的方法吸收工厂排放CO₂，则需要建造大面积的微藻生产基地，而其高温余热热源根本无法满足需求。 

而且，上述几种对微藻养殖室进行保温的方法，以利于微藻生长的方式，实质上都是针对整个室内空间进行温度调节、提高整个微藻养殖室的温度温 度，其对热能的消耗很大。且若采用煤烧锅炉等其他方式取暖，不仅增加能量消耗，增加成本投入，而且会在成环境污染，不利于微藻生长。 

发明内容

本发明实施例提供一种维持微藻藻液温度的系统、方法及光合反应器，解决现有技术中存在的维持微藻养殖温度能耗大、成本投入高的问题。 

一种板式光合反应器，包括：若干连通的光合反应器单元； 

所述光合反应器单元的底板为中空结构，两端开设有底板连通孔；相连接的两个光合反应器单元的底板通过所述底板连通孔连通；位于两端的光合反应器单元的外侧底板连通孔分别作为底板的入水口和出水口；和/或 

所述光合反应器单元的侧壁为中空结构，两端开设有侧壁连通孔；相连接的两个光合反应器单元的位于同一侧的侧壁通过所述侧壁连通孔连通，位于两端的光合反应器单元的外侧侧壁连通孔分别作为侧壁的入水口和出水口。 

上述光合反应器，所述底板的入水口包括：底板连通孔和与之连接的入水管；